孫丹丹,王志國(guó),李濤,趙小亮,焦,劉洋,李玉娟,歐陽(yáng)競(jìng)鋒,牛曉紅,王丹巧

(中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，北京市中醫(yī)藥防治重大疾病基礎(chǔ)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100700)

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中樞內(nèi)神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)在癌癥侵襲鏡像痛中的作用及加巴噴丁對(duì)其的影響

(中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，北京市中醫(yī)藥防治重大疾病基礎(chǔ)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100700)

目的 研究脊髓組織神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)谷氨酸(glutamate，Glu)、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)及大腦皮質(zhì)內(nèi)P物質(zhì)(substance P，SP)和強(qiáng)啡肽A1-13(dynorphin A1-13，DynA1-13)在癌癥侵襲鏡像痛中的作用及加巴噴丁對(duì)其影響。方法 雄性BALB/c小鼠隨機(jī)分為正常組、操作對(duì)照組(注射0.2 mL滅活的S180肉瘤細(xì)胞液)、模型組(于右腿股骨大轉(zhuǎn)子處注射0.2 mL S180肉瘤細(xì)胞液)和加巴噴丁組(0.2 mL S180肉瘤細(xì)胞液+120 mg/kg加巴噴丁，ip)，造模前及術(shù)后分別用Von Frey 纖維絲測(cè)定術(shù)側(cè)及對(duì)側(cè)后足的機(jī)械痛閾值；采用高效液相-熒光法檢測(cè)脊髓L3-L5節(jié)段內(nèi)Glu、GABA濃度；放射免疫法檢測(cè)大腦皮質(zhì)內(nèi)SP、DynA1-13的含量。結(jié)果 伴隨術(shù)側(cè)癌癥侵襲痛的產(chǎn)生，模型組小鼠術(shù)側(cè)的鏡像部位出現(xiàn)了與術(shù)側(cè)發(fā)展趨勢(shì)相同、程度近似的機(jī)械痛閾下降。模型組小鼠脊髓內(nèi)Glu 及大腦皮質(zhì)內(nèi)SP水平均顯著升高(P<0.05，P<0.01)，而脊髓內(nèi)GABA及大腦皮質(zhì)內(nèi)Dyn A1-13的含量均顯著降低(P<0.05)；加巴噴丁給藥后小鼠雙側(cè)的機(jī)械痛閾值均顯著升高，可持續(xù)240 min(P<0.05，P<0.01)，并逆轉(zhuǎn)了癌癥侵襲鏡像痛小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)上述神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的改變(P<0.01或P<0.05)。結(jié)論 S180肉瘤細(xì)胞所致癌癥侵襲痛模型小鼠存在鏡像痛現(xiàn)象，脊髓內(nèi)Glu、GABA及大腦皮質(zhì)中SP、Dyn A1-13可能參與癌癥侵襲鏡像痛的發(fā)生和維持機(jī)制，加巴噴丁通過(guò)這一機(jī)制對(duì)癌癥侵襲鏡像痛模型小鼠發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。

鏡像痛；癌癥侵襲痛；加巴噴??；神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)

在軀體損傷部位的對(duì)側(cè)對(duì)稱部位(鏡像部位)出現(xiàn)疼痛和痛覺(jué)過(guò)敏的病癥稱之為鏡像痛。臨床上，一些嚴(yán)重的慢性疼痛及復(fù)雜區(qū)域疼痛綜合征患者均可出現(xiàn)鏡像痛，其中，癌癥疼痛出現(xiàn)的鏡像痛既嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量又干擾癌癥的治療，是臨床醫(yī)生面臨的棘手問(wèn)題。由于鏡像痛發(fā)生、發(fā)展與維持的機(jī)制至今尚不十分清楚，治療效果也不理想。據(jù)研究報(bào)道，許多神經(jīng)病理性疼痛、炎性疼痛等多種動(dòng)物模型均可以觀察到雙側(cè)痛覺(jué)敏感的現(xiàn)象[1-2]，大鼠脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛模型也出現(xiàn)鏡像痛現(xiàn)象[3]，但臨床上頻發(fā)的腫瘤浸潤(rùn)引起的癌癥侵襲痛(cancer invasion pain，CIP)的動(dòng)物模型是否出現(xiàn)鏡像痛？相關(guān)機(jī)制如何？目前鮮見(jiàn)報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)擬采用S180肉瘤細(xì)胞構(gòu)建小鼠CIP模型，采用 Von Frey 纖維絲測(cè)定小鼠腫瘤細(xì)胞接種側(cè)及對(duì)側(cè)后足的機(jī)械痛閾值，確認(rèn)CIP模型小鼠是否發(fā)生鏡像痛，并觀察加巴噴丁對(duì)其的影響；進(jìn)一步將采用HPLC-FLD法檢測(cè)脊髓內(nèi)與疼痛發(fā)生和維持密切相關(guān)的興奮性和抑制性氨基酸谷氨酸(glutamate，Glu)、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)水平，放射免疫法檢測(cè)大腦皮質(zhì)內(nèi)源性致痛和鎮(zhèn)痛物質(zhì)P物質(zhì)(substance，SP)、強(qiáng)啡肽A1-13(dynorphin A1-13，DynA1-13)的含量，探討中樞神經(jīng)系統(tǒng)上述物質(zhì)在CIP鏡像痛機(jī)制中的作用，為CIP鏡像痛的機(jī)制研究和治療提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：SPF級(jí)BALB/c雄性小鼠63只，體質(zhì)量18～20 g，購(gòu)于中國(guó)食品藥品檢定研究院，許可證號(hào)：SCXK(京)2014-0013。

1.1.2 瘤株、主要藥品及試劑：S180肉瘤細(xì)胞系中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥所惠贈(zèng)；加巴噴丁(江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司，批號(hào)：14031491 No.121)；SP和DynA1-13放免試劑盒(中國(guó)人民解放軍第二軍醫(yī)大學(xué)，批號(hào)：20150120)；Glu，GABA，乙酸鈉，硼酸(均為 Sigma 公司)；甲醇、四氫呋喃(均為Fisher Chemicals)，鄰苯二甲醛(Aldrich 公司)；β-巰基乙醇(Amresco 公司)。

1.1.3 主要儀器：51000-20C Von Frey hairs 疼痛測(cè)試包(美國(guó)Danmic公司)；XH6080型放射免疫γ計(jì)數(shù)儀(中國(guó)核工業(yè)總公司國(guó)營(yíng)二六二廠)；臺(tái)式高速離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf，5417R)；倒置顯微鏡(奧林巴斯，CKX41)；組織研磨儀(IKA，T10 basic ULTRA-TURRAX)；HPLC檢測(cè)系統(tǒng)(德國(guó)Sykam S-2100，G1321 A 熒光檢測(cè)器，Agilent ZORBAX Eclipse AAA 色譜柱及化學(xué)工作站)。

1.2 方法

1.2.1 分組、造模：將凍存的S180肉瘤細(xì)胞注射于健康小鼠腹腔，使其產(chǎn)生癌性腹水，收取后分裝凍存。凍存腹水瘤細(xì)胞復(fù)蘇后，臺(tái)盼藍(lán)染色計(jì)數(shù)，調(diào)整活細(xì)胞濃度1×107個(gè)/mL，置于冰盒內(nèi)備用。將上述小鼠連續(xù)3 d進(jìn)行預(yù)刺激(0.16 g纖維絲刺激小鼠雙側(cè)的后足)，第4天將右后足機(jī)械痛閾值≥0.4 g的53只小鼠隨機(jī)分為正常組(Native組，n=13)、操作對(duì)照組(Sham組，n=13)、手術(shù)組(Surgery組，n=27)。Surgery組小鼠于右腿股骨大轉(zhuǎn)子(相當(dāng)于坐骨神經(jīng)分支部位上方)注射0.2 mL瘤細(xì)胞液，Sham組于相同部位注射相同體積相同濃度滅活的瘤細(xì)胞液。瘤細(xì)胞滅活方法：沸水中煮沸15 min，然后臺(tái)盼藍(lán)染色確定無(wú)活細(xì)胞。Native組不作任何操作。

1.2.2 行為學(xué)評(píng)價(jià)及藥效觀察：采用機(jī)械觸痛法[4]測(cè)定小鼠對(duì)機(jī)械刺激反應(yīng)的痛閾值。將待測(cè)小鼠放在自制的0.5 cm×0.5 cm金屬網(wǎng)孔的疼痛測(cè)試架上，用透明塑料盒罩住，其足部可暴露于金屬網(wǎng)孔中，待其探究活動(dòng)基本消失后，依次用標(biāo)準(zhǔn)化的不同刺激力度(0.008、0.02、0.04、0.07、0.16、0.4、0.6、1、2 g)Von Frey纖維絲，從0.008 g開(kāi)始，以1次/s的頻率，垂直刺激小鼠雙側(cè)后肢足爪底中外側(cè)皮膚表面，觀察小鼠的縮足反應(yīng)，連續(xù)試驗(yàn)5次，記錄出現(xiàn)3次或3次以上縮足反應(yīng)的最小纖維絲值作為小鼠的機(jī)械痛閾值。

術(shù)后第2、3、4、5、6、7天測(cè)評(píng)小鼠術(shù)側(cè)及對(duì)側(cè)后足的機(jī)械痛閾值，將術(shù)后5～7 d連續(xù)3 d機(jī)械痛閾值≤0.07 g的成模小鼠，隨機(jī)分為加巴噴丁組(GBP)和模型組(Model)，每組12只。加巴噴丁組于造模術(shù)后第8、9、10天腹腔注射加巴噴丁120 mg/kg，1次/d，Model組、Sham組、Native組腹腔注射相同體積的生理鹽水。并于第10天給藥前及給藥后30、60、90、120、180、240 min等時(shí)間點(diǎn)測(cè)評(píng)術(shù)側(cè)、對(duì)側(cè)后足的機(jī)械痛閾值。

1.2.4 脊髓內(nèi)Glu及GABA 水平測(cè)定：末次行為學(xué)測(cè)評(píng)的次日，再次給藥45 min后，安撫小鼠并脫頸椎斷頭處死，將小鼠身體放在冰上，用剪刀剪開(kāi)皮膚、剝離肌肉，從脊髓斷點(diǎn)處剪開(kāi)椎板，暴露脊髓后取L3-L5段脊髓，稱量，加入1 mL冰生理鹽水，使用組織勻漿儀充分勻漿后，經(jīng)去蛋白及微粒等前處理得到脊髓勻漿的處理液。采用HPLC-FLD法，檢測(cè)脊髓組織內(nèi)的Glu、GABA含量，具體檢測(cè)方法參照文獻(xiàn)[5]。

1.2.5 大腦皮質(zhì)內(nèi)SP及DynA1-13含量測(cè)定：小鼠斷頭后迅速剝離全腦，在冰上分離大腦皮質(zhì)，放入生理鹽水中煮沸5 min，取出稱量后，置于玻璃勻漿管內(nèi)加入1 N HCl 1mL充分勻漿，室溫放置100 min，4 ℃ 4000 r/min離心20 min，取上清750 μL，再加入等量的1N NaOH中和酸，采用放射免疫法，按照試劑盒說(shuō)明書要求測(cè)定SP及DynA1-13的含量。

2 結(jié)果

2.1 CIP模型小鼠鏡像痛觀察 術(shù)后2～7 d連續(xù)評(píng)價(jià)各組小鼠術(shù)側(cè)、對(duì)側(cè)的機(jī)械痛閾值，發(fā)現(xiàn)Surgery組小鼠術(shù)側(cè)機(jī)械痛閾值在術(shù)后第2天較Native組明顯下降(P<0.05)，第4～7天均穩(wěn)定維持在(0.030±0.004)g～(0.065±0.024)g，明顯低于Sham組和Native組(P<0.05，P<0.01)。Sham組小鼠的術(shù)側(cè)機(jī)械痛閾值在第2天亦降低，但隨后逐漸回升，第5天以后達(dá)到Native組水平，見(jiàn)圖1A；Surgery組小鼠對(duì)側(cè)機(jī)械痛閾值亦在術(shù)后第2天明顯下降(P<0.05)，第4～7天均穩(wěn)定維持在(0.062±0.017)g～(0.156±0.085)g，明顯低于Sham組和Native組(P<0.05，P<0.01)，見(jiàn)圖 1B。表明CIP模型小鼠對(duì)側(cè)發(fā)生了與術(shù)側(cè)CIP趨勢(shì)相同、程度近似的鏡像痛。

圖1 CIP模型小鼠術(shù)側(cè)(A)和對(duì)側(cè)(B)后足機(jī)械痛閾值變化±SE)*P<0.05，**P<0.01，與Native組相比；#P<0.05，##P<0.01，與Sham組相比 Fig .1 Changes of mechanical withdrawal threshold of the ipsilateral and contralateral hind paw on CIP model ±SE)*P<0.05，**P<0.01，compared with Native group；#P<0.05，##P<0.01，compared with Sham group

2.2 加巴噴丁對(duì)CIP鏡像痛小鼠術(shù)側(cè)及對(duì)側(cè)后足機(jī)械痛閾值的影響 第3天給藥前小鼠雙側(cè)機(jī)械痛閾值測(cè)評(píng)結(jié)果見(jiàn)圖 2。術(shù)側(cè)的機(jī)械閾值在給藥后30 min明顯升高，達(dá)到(1.77±0.16)g，在觀察的240 min內(nèi)所有時(shí)間點(diǎn)的機(jī)械閾值較Model組均顯著升高(P<0.01，P<0.05)，見(jiàn)圖2A；對(duì)側(cè)的機(jī)械閾值也在給藥后30 min明顯升高，達(dá)到(1.52±0.19)g，在觀察的240 min內(nèi)所有時(shí)間點(diǎn)的機(jī)械閾值較Model組均顯著升高(P<0.01，P<0.05)，見(jiàn)圖 2B。表明加巴噴丁對(duì)小鼠術(shù)側(cè)CIP及健側(cè)鏡像痛均有明顯鎮(zhèn)痛作用。

圖2 加巴噴丁對(duì)CIP模型小鼠術(shù)側(cè)(A)和對(duì)側(cè)(B)后足機(jī)械痛閾值的影響*P<0.05，**P<0.01，與Native組相比；#P<0.05，##P<0.01，與Sham組相比；△P<0.05，△△P<0.01，與Model組相比Fig.2 Effects of gabapentin on mechanical withdrawal threshold of the ipsilateral andcontralateral hind paw of CIP mirror image pain ±SE)*P<0.05，**P<0.01，compared with Native group；#P<0.05，##P<0.01，compared with Model group；△P<0.05，△△P<0.01，compared with Model group

2.3 CIP鏡像痛小鼠L3-L5脊髓組織中Glu、GABA水平及加巴噴丁對(duì)其的影響 如表1所示，與Native組相比，Model組小鼠脊髓內(nèi)的Glu水平及Glu/GABA比值顯著升高(P<0.05)，而GABA水平顯著降低(P<0.05)。加巴噴丁能顯著抑制CIP模型小鼠脊髓內(nèi)Glu水平，升高GABA水平，致Glu/GABA比值顯著降低(P<0.01)。Sham組小鼠脊髓內(nèi)Glu水平較Native組顯著升高(P<0.05)，抑制性氨基酸GABA水平及Glu/GABA的比值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與注射滅活瘤細(xì)胞引起一次性CIP及鏡像痛有關(guān)。

表1 加巴噴丁對(duì)CIP鏡像痛小鼠L3-L5脊髓組織內(nèi)Glu、 GABA 水平的影響Tab.1 Effects of gabapentin on Glu, GABA of the L3-L5 spinal cord of CIP mirror image pain model ±SE)

*P<0.05，與Native組相比，compared with Native group；△△P<0.01，與Model組相比，compared with Model group

2.4 CIP鏡像痛小鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)SP及DynA1-13含量及加巴噴丁對(duì)其的影響 SP是內(nèi)源性的致痛物質(zhì)，與Native組相比，Model組小鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)SP含量有顯著性升高(P<0.01)，加巴噴丁能顯著降低CIP鏡像痛小鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)SP含量(P<0.05)；與Native組相比，CIP鏡像痛Model組內(nèi)源性的鎮(zhèn)痛物質(zhì)DynA1-13顯著降低(P<0.05)。加巴噴丁干預(yù)后能顯著提高了大腦皮質(zhì)內(nèi)DynA1-13含量(P<0.01)，見(jiàn)表2。

表2 加巴噴丁對(duì)CIP鏡像痛小鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)SP及 DynA1-13含量的影響Tab.2 Effects of gabapentin on SP and DynA1-13 of Cerebral cortex of CIP mirror image pain model ±SE)

*P<0.05，**P<0.01，與Native組相比，compared with Native group；△P<0.05，△△P<0.01，與Model組相比，compared with Model group

3 討論

關(guān)于鏡像痛機(jī)制的解釋，目前被廣泛接受的有三大主要假說(shuō)，即體液學(xué)說(shuō)、神經(jīng)學(xué)說(shuō)及膠質(zhì)細(xì)胞學(xué)說(shuō)。很多學(xué)者認(rèn)為中樞敏化是產(chǎn)生鏡像痛的主要原因[6]。神經(jīng)系統(tǒng)具有解剖學(xué)的對(duì)稱性，脊髓、下丘腦及大腦皮層等左右兩側(cè)存在中間連接[7]，表明神經(jīng)學(xué)說(shuō)關(guān)于鏡像痛的中樞機(jī)制具有組織學(xué)基礎(chǔ)。起中間連接作用的中間神經(jīng)元可能通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞的神經(jīng)化學(xué)信號(hào)或電反應(yīng)模式參與鏡像痛的發(fā)生和維持。近年來(lái)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)膠質(zhì)細(xì)胞激活，通過(guò)縫隙連接、鈣波及促炎性因子的釋放3個(gè)途徑參與鏡像痛的發(fā)生的膠質(zhì)細(xì)胞學(xué)說(shuō)在鏡像痛發(fā)生機(jī)制中受到越來(lái)越多的關(guān)注[8-9]。

本實(shí)驗(yàn)直接將復(fù)蘇后的S180肉瘤細(xì)胞通過(guò)肌肉注射接種至小鼠坐骨神經(jīng)周圍，術(shù)后伴局部腫瘤增長(zhǎng)，術(shù)側(cè)后足的機(jī)械痛閾值明顯降低，第4天以后穩(wěn)定維持在較低水平；對(duì)側(cè)鏡像部位機(jī)械痛閾值變化類似于術(shù)側(cè)，程度較術(shù)側(cè)略低。研究結(jié)果證明小鼠在腫瘤進(jìn)行性壓迫或浸潤(rùn)坐骨神經(jīng)引起CIP的同時(shí)也發(fā)生鏡像痛現(xiàn)象，并且L3-L5段脊髓內(nèi)的Glu含量顯著升高，GABA含量顯著降低；大腦皮質(zhì)內(nèi)SP含量顯著增加、DynA1-13含量顯著降低。而上述神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)含量及其比例關(guān)系的變化可能參與了CIP鏡像痛發(fā)生和維持的機(jī)制。

Glu是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)最主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，SP也是直接參與中樞敏化過(guò)程的重要神經(jīng)遞質(zhì)和調(diào)質(zhì)。在損傷/疼痛狀態(tài)下，過(guò)量的Glu由初級(jí)傳入神經(jīng)纖維末端釋放，激活脊髓背角神經(jīng)元細(xì)胞膜上的NMDA受體，引起大量Ca2+內(nèi)流，使神經(jīng)元發(fā)生去極化，一方面增強(qiáng)傷害性感受器和脊髓疼痛傳遞神經(jīng)元突觸聯(lián)系，產(chǎn)生痛覺(jué)過(guò)敏[10]，另一方面囊泡膜與突觸前膜融合釋放SP，SP結(jié)合到突觸后膜的NK1受體，傳遞疼痛信息。在這一過(guò)程中產(chǎn)生正反饋?zhàn)饔?，使突觸前膜釋放更多的神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)，進(jìn)一步增強(qiáng)神經(jīng)元的興奮性，并由此形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。神經(jīng)病理性疼痛及骨癌痛模型大鼠的脊髓、紋狀體細(xì)胞外液、腦脊液內(nèi)等均發(fā)現(xiàn)Glu、SP含量顯著升高[11-13]，表明這些變化參與術(shù)側(cè)的痛覺(jué)過(guò)敏機(jī)制。然而，這些神經(jīng)遞質(zhì)通過(guò)激活中間神經(jīng)元的突觸后受體傳遞神經(jīng)沖動(dòng)，可跨越到脊髓對(duì)側(cè)[14]，造成對(duì)側(cè)鏡像部位產(chǎn)生痛覺(jué)或痛敏，這是鏡像痛的重要中樞機(jī)制之一。Glu、SP等疼痛相關(guān)遞質(zhì)還可以直接激活脊髓背角末端的膠質(zhì)細(xì)胞(星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞)，通過(guò)使其活化釋放大量神經(jīng)活性物質(zhì)(興奮性氨基酸、前列腺素等)和促炎性細(xì)胞因子，以旁分泌的方式擴(kuò)散并作用于對(duì)側(cè)脊髓背角，從而激活對(duì)側(cè)的膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元[15]。有研究顯示，星形膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)Glu等信號(hào)反應(yīng)為細(xì)胞內(nèi)Ca2+升高，并通過(guò)縫隙連接將Ca2+波傳播到相鄰的細(xì)胞，最終可以到達(dá)脊髓損傷部位對(duì)側(cè)的膠質(zhì)細(xì)胞[16]，這可能是鈣波參與鏡像痛發(fā)生的機(jī)制和途徑。星形膠質(zhì)細(xì)胞間的鈣波傳播亦能引起新突觸的形成，是長(zhǎng)距離信號(hào)傳播的基礎(chǔ)[7]。除脊髓背角外，膠質(zhì)細(xì)胞激活的現(xiàn)象也發(fā)生于高級(jí)中樞的多個(gè)層次，以丘腦和頂部皮層為最多。這種經(jīng)Glu介導(dǎo)、以鈣波形式傳遞疼痛信息，致使對(duì)側(cè)膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元活化的假說(shuō)，在鏡像痛中樞機(jī)制中越來(lái)越受關(guān)注。

GABA是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛分布的最重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，GABA 能神經(jīng)元在下行抑制系統(tǒng)起重要作用。內(nèi)源性痛覺(jué)下行抑制系統(tǒng)中重要的核團(tuán)中央導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)及延髓頭端腹內(nèi)側(cè)區(qū)的神經(jīng)末梢40%以上是 GABA 能的，投射神經(jīng)元有50%的胞體和樹(shù)突接受GABA能的突觸聯(lián)系[17]。延髓頭端腹內(nèi)側(cè)區(qū)向脊髓的投射神經(jīng)元有50%接受GABA能的突觸后抑制[18]。癌侵襲鏡像痛脊髓中GABA減少，提示脊髓背角疼痛信號(hào)抑制性調(diào)控減少，使下行抑制和下行易化系統(tǒng)失衡，導(dǎo)致鏡像痛的發(fā)生，Glu/GABA的失衡是其標(biāo)志之一。

強(qiáng)啡肽是內(nèi)源性阿片肽的一種，是阿片κ受體激動(dòng)劑，其中DynA1-13是強(qiáng)啡肽家族中主要活性片段之一。Dyn作為一種鎮(zhèn)痛介質(zhì)被廣泛用于鎮(zhèn)痛效果的評(píng)價(jià)，但也有研究認(rèn)為其參與炎癥痛及神經(jīng)病理痛的痛敏過(guò)程[19]。脊髓中的強(qiáng)啡肽樣免疫活性物質(zhì)在嗎啡內(nèi)源性鎮(zhèn)痛系統(tǒng)中起下行鎮(zhèn)痛的作用。大腦皮質(zhì)、邊緣皮質(zhì)與許多疼痛密切相關(guān)的核團(tuán)之間有直接或間接的往返投射，大腦皮質(zhì)DynA1-13的降低，可能使內(nèi)源性鎮(zhèn)痛系統(tǒng)下行抑制減弱、下行抑制和下行易化失衡；此外，DynA1-13可能還通過(guò)抑制脊髓后角C纖維末梢釋放SP而參與鏡像痛效應(yīng)的機(jī)制。

加巴噴丁是電壓依賴性鈣通道α2δ亞單位配體，能有效緩解糖尿病疼痛性神經(jīng)病變、帶狀皰疹后遺神經(jīng)痛、脊髓損傷及幻象肢體疼痛引起的神經(jīng)性疼痛[20-23]。其生物利用率高，不良反應(yīng)小，極少和血漿蛋白結(jié)合，對(duì)肝藥酶無(wú)影響，臨床上聯(lián)合阿片類藥物用于治療癌痛有協(xié)同作用。在癌痛基礎(chǔ)研究中，單獨(dú)應(yīng)用加巴噴丁亦能明顯提高脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛模型大鼠的機(jī)械痛撤足閾值，改善疼痛[13]，然而加巴噴丁對(duì)CIP鏡像痛的干預(yù)作用尚未見(jiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加巴噴丁不僅對(duì)小鼠術(shù)側(cè)CIP、而且對(duì)對(duì)側(cè)的鏡像痛均有明顯干預(yù)作用。關(guān)于加巴噴丁鎮(zhèn)痛機(jī)理的解釋，既往有拮抗NMDA受體、拮抗中樞神經(jīng)系統(tǒng)鈣通道和抑制外周神經(jīng)、增加 GABA 的合成及減少 GABA 的降解等。本研究發(fā)現(xiàn)加巴噴丁能顯著降低癌侵襲鏡像痛模型小鼠脊髓內(nèi)Glu及大腦皮質(zhì)內(nèi)SP含量，顯著增加脊髓內(nèi)GABA及大腦皮質(zhì)內(nèi)DynA1-13的含量，推測(cè)加巴噴丁可能通過(guò)抑制Glu、SP介導(dǎo)的神經(jīng)元去極化、鈣波傳導(dǎo)，減少膠質(zhì)細(xì)胞的活化，減少傷害性信息的中樞傳導(dǎo)；增加GABA、DynA1-13含量，促使下行抑制系統(tǒng)和下行易化系統(tǒng)平衡，加強(qiáng)內(nèi)源性的鎮(zhèn)痛，從而發(fā)揮對(duì)癌侵襲鏡像痛的鎮(zhèn)痛作用。至于加巴噴丁抑制Glu、SP介導(dǎo)的膠質(zhì)細(xì)胞活化的分子機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。

綜上所述，本文發(fā)現(xiàn)并報(bào)道了S180肉瘤細(xì)胞構(gòu)建的CIP小鼠模型存在鏡像痛的現(xiàn)象，初步探討了脊髓內(nèi)Glu、GABA，大腦皮質(zhì)內(nèi)SP、DynA1-13在癌癥侵襲鏡像痛中樞機(jī)制中的作用；發(fā)現(xiàn)了加巴噴丁對(duì)小鼠CIP鏡像痛具有鎮(zhèn)痛作用，并探討了其可能的機(jī)制。為CIP鏡像痛機(jī)制的深入研究提供了參考，也為加巴噴丁臨床治療CIP鏡像痛提供了一定的藥理學(xué)依據(jù)。

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(編校：吳茜)

Roles of neurochemicals in central nerve system of mirror image pain in cancer invasion pain model and effects of gabapentin on them

SUN Dan-dan,WANG Zhi-guo,LI Tao,ZHAO Xiao-liang,JIAO Yue,LIU Yang,LI Yu-juan, OU YANG Jing-feng,NIU Xiao-hong,WANG Dan-qiaoΔ

(Experimental Research Center, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing Key Laboratory of TCM Basic Research on Prevention and Treatment of Major Diseases, Beijing 100700, China)

ObjectiveTo study the roles of neurochemicals as Glu, GABA in the spinal cord and SP, DynA1-13in the cerebral cortex of mirror image pain in cancer invasion pain model and the effects of gabapentin on them.MethodsMale BALB/c mices were randomly divided into native group, sham group (injected inactivated S180 sarcoma cell sap), model group (injected 0.2 mL of S180 sarcoma cell sap on the right leg near the greater trochanter of femur) and GBP group (intraperitoneally injected gabapentin 120 mg/kg on the basis of model mice).Mechanical withdraw threshold of the ipsilateral and contralateral hind paw were evaluated by Von Frey hairs before and after surgery.The levels of Glu and GABA in the L3-L5 spinal cord were measured by the high performance liquid chromatography-fluorescence detector (HPLC-FLD) and radioimmunoassay was used to detect the concentrations of SP and DynA1-13in the cerebral cortex.ResultsThe mechanical withdraw threshold of contralateral mirror sites in model mice appeared same trend and approximate degree of decline, following the generation of cancer invasion pain of ipsilateral hind paw.Compared with native group, the concentrations of Glu in the spinal cord and SP in the cerebral cortex in model group were significantly increased (P<0.05,P<0.01), and the levels of GABA in the spinal cord and Dyn A1-13in the cerebral cortex in model group were significantly decreased (P<0.05,P<0.01).Gabapentin could significantly increase the bilateral mechanical withdraw threshold of model mice and the analgesic effect could maintain to 240 min after administration (P<0.05 orP<0.01).Moreover, gabapentin could reverse the changes of above neurochemicals in the central nervous system of mirror image pain in cancer invasion pain model mice (P<0.01 orP<0.05).ConclusionThe mirror image pain phenomenon does exist in the cancer invasion pain model mice induced by S180 sarcoma.The mechanism of mirror image pain occurr and preserve in cancer invasion pain model may involve the changes of Glu, GABA in the spinal cord and SP, Dyn A1-13in the cerebral cortex, through which gabapentin can relieve mirror image pain in cancer invasion pain model.

mirror image pain; cancer invasion pain; gabapentin; neurochemicals

國(guó)家科技部國(guó)際科技合作專項(xiàng)(2010DFA31890)；中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院自主選題研究項(xiàng)目(ZZ2013003)

孫丹丹，女，碩士，研究方向：中藥藥理，E-mail:sdd900827@163.com；王丹巧，通訊作者，女，博士，研究員、博士生導(dǎo)師，研究方向：中藥藥理、中西醫(yī)結(jié)合老年醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究，E-mail：dq_wang96@sohu.com。

R747

A

1005-1678(2015)03-0013-05